荒漠草原沙漠化對土壤無機(jī)碳和有機(jī)碳的影響
發(fā)布時間:2021-10-23 23:37
以空間代替時間的方法,通過對寧夏荒漠草原不同沙漠化階段土壤有機(jī)碳(SOC)和無機(jī)碳(SIC)的研究,探討荒漠草原沙漠化對土壤SIC、SOC及不同粒徑組分土壤SIC、SOC分布特征的影響。結(jié)果表明:(1)隨著荒漠草原沙漠化程度的加劇,0—10cm土層各粒徑組分土壤SIC和SOC含量呈下降趨勢。半固定沙地和流動沙地各粒徑組分土壤SIC含量均表現(xiàn)為黏粉粒無機(jī)碳(CSIC)>細(xì)砂粒無機(jī)碳(FIC)>粗砂粒無機(jī)碳(CIC),而SOC含量均表現(xiàn)為細(xì)砂粒有機(jī)碳(FOC)>粗砂粒有機(jī)碳(COC)>黏粉粒有機(jī)碳(CSOC)。(2)隨著荒漠草原沙漠化程度的加劇,0—30cm土層土壤無機(jī)碳(SICD)、土壤有機(jī)碳(SOCD)和土壤總碳(STCD)密度均表現(xiàn)為荒漠草原>固定沙地>半固定沙地>流動沙地。固定沙地、半固定沙地和流動沙地土壤SOCD、SICD分別比荒漠草原降低了18.5%,57.7%,60.5%和6.7%,35.9%,47.0%。(3)0—10cm土層各粒徑組分土壤SOC和SIC含量、全土SOC含量與0—30cm土層SOC和SIC均呈顯著正相關(guān)關(guān)系,其中土壤...
【文章來源】:水土保持學(xué)報. 2019,33(01)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
圖1沙漠化對荒漠草原不同粒徑組分SOC含量的影響荒漠草原沙漠化對各粒徑組分SIC含量影響顯注:不同小字母表示不同沙漠化階段在0.05水平差異性
圖3荒漠草原0-30cm土層SOC和SIC之間的關(guān)系注:x1為土壤粗砂粒無機(jī)碳(g/kg);x2為土壤細(xì)砂粒無機(jī)碳(g/kg);x3為土壤黏粉粒無機(jī)碳(g/kg);x4為土壤粗砂粒有機(jī)碳(g/kg);x5為土壤細(xì)砂粒有機(jī)碳(g/kg);x6為土壤黏粉粒有機(jī)碳(g/kg)。圖4全土SOC和SIC與不同粒徑組分SOC和SIC之間的關(guān)系3討論3.1沙漠化對荒漠草原不同粒徑組分SOC和SIC的影響在干旱、半干旱地區(qū),過度放牧和風(fēng)蝕是導(dǎo)致沙漠化的主要原因[12]。土地沙漠化引起土壤粒徑的強(qiáng)烈分選,土壤粗砂粒含量逐漸增加,細(xì)砂粒和黏粉粒含量減小,不同粒徑的土壤顆粒對土壤碳的吸附能力不同,導(dǎo)致土壤的粗化和貧瘠化[11]。本研究結(jié)果與吳建國等[14]有機(jī)碳研究結(jié)果一致;哪菰衬^程中風(fēng)蝕有選擇的吹蝕土壤中的小粒徑顆粒使土壤粗化程度加劇,使新鮮根系和植物殘體分解速率下降,進(jìn)而導(dǎo)致土壤有機(jī)碳含量明顯下降[15]。土壤真菌以及其他土壤微生物將土壤粗砂粒有機(jī)碳分解為細(xì)砂粒有機(jī)碳,增加土壤細(xì)砂粒有機(jī)碳含量[16]。土壤水分是土壤無機(jī)碳形成、移動的重要載體[17]。沙漠化導(dǎo)致表層土壤蓄水保水能力不斷下降,減少土壤截留的降雨量,而不同粒徑土壤顆粒持水性差異較大。土壤黏粉粒表面積大且吸附能力強(qiáng),可截留較多降水,有利于無機(jī)碳淋溶沉淀;且土壤黏粉粒較強(qiáng)的黏結(jié)性使形成的土壤塊體強(qiáng)度高、緊實度大,從而使黏粉粒抵抗外力
動沙地土壤粗砂粒有機(jī)碳、黏粉粒有機(jī)碳含量分別比荒漠草原降低了24.8%,61.3%,67.5%和14.1%,65.1%,65.4%;哪菰、固定沙地土壤細(xì)砂粒有機(jī)碳含量顯著高于半固定沙地和流動沙地;哪菰髁浇M分土壤有機(jī)碳含量表現(xiàn)為粗砂粒有機(jī)碳>細(xì)砂粒有機(jī)碳>黏粉粒有機(jī)碳,而固定沙地、半固定沙地、流動沙地均表現(xiàn)為細(xì)砂粒有機(jī)碳>粗砂粒有機(jī)碳>黏粉粒有機(jī)碳。注:不同小字母表示不同沙漠化階段在0.05水平差異性。圖1沙漠化對荒漠草原不同粒徑組分SOC含量的影響荒漠草原沙漠化對各粒徑組分SIC含量影響顯著(P<0.05,圖2)。隨著荒漠草原沙漠化程度的加劇,土壤粗砂粒無機(jī)碳(CIC)和黏粉粒無機(jī)碳(CSIC)含量顯著降低,而土壤細(xì)砂粒無機(jī)碳(FIC)含量呈先增加后降低趨勢。固定沙地、半固定沙地、流動沙地土壤粗砂粒無機(jī)碳和黏粉粒無機(jī)碳含量分別比荒漠草原降低了11.6%,27.8%,36.3%和2.4%,21.6%,40.4%;哪菰、半固定沙地、流動沙地土壤黏粉粒無機(jī)碳含量均高于粗砂粒無機(jī)碳和細(xì)砂粒無機(jī)碳含量。固定沙地土壤細(xì)砂粒無機(jī)碳含量分別是荒漠草原、半固定沙地和流動沙地土壤細(xì)砂粒無機(jī)碳含量的1.23,1.50,1.71倍。001水土保持學(xué)報第33卷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]青藏高原高寒草地3米深度土壤無機(jī)碳庫及分布特征[J]. 張蓓蓓,劉芳,丁金枝,房凱,楊貴彪,劉莉,陳永亮,李飛,楊元合. 植物生態(tài)學(xué)報. 2016(02)
[2]荒漠草原沙漠化植物群落及土壤物理變化[J]. 唐莊生,安慧,鄧?yán)?上官周平. 生態(tài)學(xué)報. 2016(04)
[3]放牧擾動下草地植物多樣性對土壤因子的響應(yīng)[J]. 王興,宋乃平,楊新國,楊明秀,肖緒培. 草業(yè)學(xué)報. 2013(05)
[4]高寒草甸不同類型草地土壤機(jī)械組成及肥力比較[J]. 王長庭,王根緒,劉偉,馬力,胡雷. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2013(09)
[5]我國干旱半干旱地區(qū)脆弱生態(tài)系統(tǒng)及其退化成因[J]. 關(guān)中美,郝成元. 生態(tài)經(jīng)濟(jì). 2013(09)
[6]伊犁山地不同海拔土壤有機(jī)碳的分布[J]. 孫慧蘭,李衛(wèi)紅,楊余輝,楊玉海. 地理科學(xué). 2012(05)
[7]不同土地利用與施肥管理下黑土團(tuán)聚體顆粒有機(jī)碳分配變化[J]. 李海波,韓曉增,尤孟陽. 水土保持學(xué)報. 2012(01)
[8]寧夏境內(nèi)12種主要土壤類型分布區(qū)域與剖面特征[J]. 張秀珍,劉秉儒,詹碩仁. 寧夏農(nóng)林科技. 2011(09)
[9]土壤無機(jī)碳研究進(jìn)展[J]. 楊黎芳,李貴桐. 土壤通報. 2011(04)
[10]我國西北干旱區(qū)的荒漠化過程及其空間分異規(guī)律[J]. 趙哈林,趙學(xué)勇,張銅會,張小由,李玉霖,劉立超. 中國沙漠. 2011(01)
本文編號:3454140
【文章來源】:水土保持學(xué)報. 2019,33(01)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
圖1沙漠化對荒漠草原不同粒徑組分SOC含量的影響荒漠草原沙漠化對各粒徑組分SIC含量影響顯注:不同小字母表示不同沙漠化階段在0.05水平差異性
圖3荒漠草原0-30cm土層SOC和SIC之間的關(guān)系注:x1為土壤粗砂粒無機(jī)碳(g/kg);x2為土壤細(xì)砂粒無機(jī)碳(g/kg);x3為土壤黏粉粒無機(jī)碳(g/kg);x4為土壤粗砂粒有機(jī)碳(g/kg);x5為土壤細(xì)砂粒有機(jī)碳(g/kg);x6為土壤黏粉粒有機(jī)碳(g/kg)。圖4全土SOC和SIC與不同粒徑組分SOC和SIC之間的關(guān)系3討論3.1沙漠化對荒漠草原不同粒徑組分SOC和SIC的影響在干旱、半干旱地區(qū),過度放牧和風(fēng)蝕是導(dǎo)致沙漠化的主要原因[12]。土地沙漠化引起土壤粒徑的強(qiáng)烈分選,土壤粗砂粒含量逐漸增加,細(xì)砂粒和黏粉粒含量減小,不同粒徑的土壤顆粒對土壤碳的吸附能力不同,導(dǎo)致土壤的粗化和貧瘠化[11]。本研究結(jié)果與吳建國等[14]有機(jī)碳研究結(jié)果一致;哪菰衬^程中風(fēng)蝕有選擇的吹蝕土壤中的小粒徑顆粒使土壤粗化程度加劇,使新鮮根系和植物殘體分解速率下降,進(jìn)而導(dǎo)致土壤有機(jī)碳含量明顯下降[15]。土壤真菌以及其他土壤微生物將土壤粗砂粒有機(jī)碳分解為細(xì)砂粒有機(jī)碳,增加土壤細(xì)砂粒有機(jī)碳含量[16]。土壤水分是土壤無機(jī)碳形成、移動的重要載體[17]。沙漠化導(dǎo)致表層土壤蓄水保水能力不斷下降,減少土壤截留的降雨量,而不同粒徑土壤顆粒持水性差異較大。土壤黏粉粒表面積大且吸附能力強(qiáng),可截留較多降水,有利于無機(jī)碳淋溶沉淀;且土壤黏粉粒較強(qiáng)的黏結(jié)性使形成的土壤塊體強(qiáng)度高、緊實度大,從而使黏粉粒抵抗外力
動沙地土壤粗砂粒有機(jī)碳、黏粉粒有機(jī)碳含量分別比荒漠草原降低了24.8%,61.3%,67.5%和14.1%,65.1%,65.4%;哪菰、固定沙地土壤細(xì)砂粒有機(jī)碳含量顯著高于半固定沙地和流動沙地;哪菰髁浇M分土壤有機(jī)碳含量表現(xiàn)為粗砂粒有機(jī)碳>細(xì)砂粒有機(jī)碳>黏粉粒有機(jī)碳,而固定沙地、半固定沙地、流動沙地均表現(xiàn)為細(xì)砂粒有機(jī)碳>粗砂粒有機(jī)碳>黏粉粒有機(jī)碳。注:不同小字母表示不同沙漠化階段在0.05水平差異性。圖1沙漠化對荒漠草原不同粒徑組分SOC含量的影響荒漠草原沙漠化對各粒徑組分SIC含量影響顯著(P<0.05,圖2)。隨著荒漠草原沙漠化程度的加劇,土壤粗砂粒無機(jī)碳(CIC)和黏粉粒無機(jī)碳(CSIC)含量顯著降低,而土壤細(xì)砂粒無機(jī)碳(FIC)含量呈先增加后降低趨勢。固定沙地、半固定沙地、流動沙地土壤粗砂粒無機(jī)碳和黏粉粒無機(jī)碳含量分別比荒漠草原降低了11.6%,27.8%,36.3%和2.4%,21.6%,40.4%;哪菰、半固定沙地、流動沙地土壤黏粉粒無機(jī)碳含量均高于粗砂粒無機(jī)碳和細(xì)砂粒無機(jī)碳含量。固定沙地土壤細(xì)砂粒無機(jī)碳含量分別是荒漠草原、半固定沙地和流動沙地土壤細(xì)砂粒無機(jī)碳含量的1.23,1.50,1.71倍。001水土保持學(xué)報第33卷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]青藏高原高寒草地3米深度土壤無機(jī)碳庫及分布特征[J]. 張蓓蓓,劉芳,丁金枝,房凱,楊貴彪,劉莉,陳永亮,李飛,楊元合. 植物生態(tài)學(xué)報. 2016(02)
[2]荒漠草原沙漠化植物群落及土壤物理變化[J]. 唐莊生,安慧,鄧?yán)?上官周平. 生態(tài)學(xué)報. 2016(04)
[3]放牧擾動下草地植物多樣性對土壤因子的響應(yīng)[J]. 王興,宋乃平,楊新國,楊明秀,肖緒培. 草業(yè)學(xué)報. 2013(05)
[4]高寒草甸不同類型草地土壤機(jī)械組成及肥力比較[J]. 王長庭,王根緒,劉偉,馬力,胡雷. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2013(09)
[5]我國干旱半干旱地區(qū)脆弱生態(tài)系統(tǒng)及其退化成因[J]. 關(guān)中美,郝成元. 生態(tài)經(jīng)濟(jì). 2013(09)
[6]伊犁山地不同海拔土壤有機(jī)碳的分布[J]. 孫慧蘭,李衛(wèi)紅,楊余輝,楊玉海. 地理科學(xué). 2012(05)
[7]不同土地利用與施肥管理下黑土團(tuán)聚體顆粒有機(jī)碳分配變化[J]. 李海波,韓曉增,尤孟陽. 水土保持學(xué)報. 2012(01)
[8]寧夏境內(nèi)12種主要土壤類型分布區(qū)域與剖面特征[J]. 張秀珍,劉秉儒,詹碩仁. 寧夏農(nóng)林科技. 2011(09)
[9]土壤無機(jī)碳研究進(jìn)展[J]. 楊黎芳,李貴桐. 土壤通報. 2011(04)
[10]我國西北干旱區(qū)的荒漠化過程及其空間分異規(guī)律[J]. 趙哈林,趙學(xué)勇,張銅會,張小由,李玉霖,劉立超. 中國沙漠. 2011(01)
本文編號:3454140
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